模型生物组织的产卵应力和机械塑性来源
生物物理
2025-04-08 v2 无序系统与神经网络
材料科学
软凝聚态物质
摘要
在发育及正常生理条件下，生物组织持续受到 substantial 机械应力。在大变形后，组织中的细胞必须发生多细胞重新排列，以维持组织的完整性和鲁棒性。然而，这些事件在时间和空间上的关联方式仍未为人所知。本文通过计算和理论建模，研究了单层上皮组织在大变形下的机械塑性。我们的结果表明，组织的 jamming-unjamming（固-液）相变程度因变形程度而异，暗示组织是高度非常规的材料。通过分析模型，我们阐明了这种行为的来源。我们还展示了组织如何通过一系列集体重排来容纳大变形，这些重排的行为类似于非生物材料中的 avalanche。我们发现，这些组织 avalanche 受应力重新分配和易受损区域的空间分布支配。最后，我们提出了一个简单且可实验访问的框架，用于预测 avalanche 并推断组织的机械应力。
引用
@article{arxiv.2409.04383,
title = {Origin of yield stress and mechanical plasticity in model biological tissues},
author = {Anh Q. Nguyen and Junxiang Huang and Dapeng Bi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.04383},
year = {2025}
}